Вчені створили 3D-друк спинного мозку імплантували її гризунам, тим самим успішно стимулювали зростання нервів і дозволили їм відновити функції ходьби. Фахівці кажуть, що це може стати важливим у реабілітації людей з ушкодженнями спинного мозку.
В цьому випадку технологія 3D-друку спинного мозку була використана вперше. Імплантацію нервових стовбурових клітин здійснили в місця серйозного пошкодження спинного мозку. Призначення імплантатів - стимуляція росту нервів, відновлення зв'язків і втрачених функцій.
У ході дослідження відзначено відростання тканин, виживання стовбурових клітин і розширення аксонів нервових стовбурових клітин з скаффолдингів в спинний мозок.
Співголова дослідження, професор Марк Тушинський з Каліфорнійського університету в Сан-Дієго і його помічник, один з провідних авторів, доктор Кобі Коффлер, вважають, що нова робота ще більше наближає до реальності, оскільки 3D-каркас відтворює вузькі, пов'язані пакети аксонів в спинному мозку. Це допомагає виробляти їх регенерацію і відтворювати анатомію пошкодженої ділянки.
Технологія швидкого 3D-друку використана для створення каркаса, вона імітувала структури центральної нервової системи. Подібно мосту, вона вирівнює регенеруючі аксони від одного кінця пошкодження спинного мозку до іншого.
Аксони самі по собі можуть дифундувати і відростати в будь-якому напрямку, але основа підтримує їх порядок, направляючи ріст у правильному напрямку для завершення з'єднання розірваної ділянки.
Імплантати містять десятки крихітних каналів шириною 200 мікрометрів (подвійна ширина людского волосся). Канали визначаютьріст нервових стовбурових клітин і аксонів по всій довжині пошкодження.
Технологія друку, що використовується командою доктора Чена, за 1,6 секунди виробляє 1,6 мм імплантатів. За словами дослідників, цей процес можна масштабувати до розмірів людського спинного мозку.
В якості підтвердження концепції дослідники надрукували імплантати розміром чотири сантиметри, змодельовані за допомогою МРТ-сканування реальних пошкоджень спинного мозку людини. Вони були надруковані протягом 10 хвилин.
Один з авторів, доктор наноінженерних наук з групи доктора Чена - Вей Чжу вважає, що таким чином продемонстрована гнучкість технології 3D-друку. Імплантат можливо швидко роздрукувати, і він точно підходить для пошкодженої ділянки, незалежно від розміру і форми.
У експерименті нова тканина за кілька місяців повністю відросла і з'єднала відрізані кінці. Відбулося значне функціональне поліпшення рухових функцій.
Будівельна основа забезпечує стабільну фізичну структуру, яка підтримує постійне приживлення і виживання нервових стовбурових клітин. Також вона захищає трансплантовані стовбурові клітини від токсичного запального середовища і допомагає повністю направляти аксони через місце ураження.
Зараз вчені розширюють технологію і проводять випробування на більших моделях тварин, щоб потім тестувати на людях.
Наступним етапом буде включення білків у каркаси спинного мозку, які додатково стимулюють виживання стовбурових клітин і ріст аксонів.
